Question

【題目】下表是光和聲音在15℃時在幾種介質中運動的速度，如圖1是光在幾種介質中發生折射時的光路圖．

介質	聲速/ms﹣1	光速/ms﹣1	密度/kgm﹣3
空氣	340	3×108	1.29
水	1500	2.25×108	1.0×103
人體軟組織	1700	0.5×108	1.1×103

（1）分析表中數據總結光速和介質關系可以得出的結論是： ．

（2）綜合分析表中數據和圖1中的光路圖可以得出的結論是： ．

（3）醫學中常用超聲波擊碎人體內的結石，這是利用了聲音可以傳遞能量．超聲波從空氣中斜射入人體類似光一樣發生折射，也遵守速度與偏折規律，如圖2所示，超聲波進入人體擊碎結石時，試畫出聲波的大致路線圖．

Answer 1

【答案】（1）光在密度大的介質中傳播速度小；（2）光從密度小的介質傳播到密度大的介質中折射光線向法線偏折；（3）見圖；

【解析】

試題分析：（1）從表中數據分析得出光在不同介質中的傳播速度大小情況；

（2）由圖1看出，光從傳播速度大的介質斜射入傳播速度小的介質中時，折射角的與入射角的大小關系；由表中數據知道光在水和玻璃中的傳播速度，依據（2）中結論得出光從水中斜射入玻璃中，折射角和入射角的關系；

（3）超聲波有很強的穿透性，能夠傳遞能量．因為超聲波從空氣中斜射入人體后也發生類似光一樣的折射現象，超聲波進入人體后，密度變大，折射角小于入射角，據此分析．

解：（1）由表中數據得出：光在不同介質中的傳播速度一般不同，光在密度大的介質中傳播速度小（光的傳播速度與介質的種類有關）等

（2）綜合分析表中數據和圖中的光路圖得出，折射角小于入射角，由此可得：光從傳播速度大的介質斜射入傳播速度小的介質中時，折射角小于入射角，即光從密度小的介質傳播到密度大的介質中折射光線向法線偏折；

（3）超聲波有很強的穿透性，能夠傳遞能量，所以外科醫生可以利用超聲波振動除去人體內的結石．

由題知，超聲波在人體內的傳播速度大于在空氣中的傳播速度，超聲波由空氣進入人體時，折射角大于入射角，故入射點應在O點右側．如圖所示：

故答案為：（1）光在密度大的介質中傳播速度小；（2）光從密度小的介質傳播到密度大的介質中折射光線向法線偏折；（3）見上圖；